IT與業務高度融合的今天，幾乎所有大中型企業都建立了數據中心，全面管理IT系統。但是，大數據、云計算、社交等新興技術的出現使得數據中心的建設和運營管理難度加大。
隨著數據中心管理難度的加大，企業開始向底層網絡基礎設施尋求幫助，智能布線進入大眾的視野。上世紀80年代誕生，2000年開始就陸續有廠商推廣其概念和相關產品，為什么這幾年智能布線才在市場逐漸活躍?與傳統布線相比，智能布線到底有哪些優勢?智能布線是如何一步步演進的?
沉默后的爆發
作為數據中心物理基礎設施，布線系統向著高可用性、高帶寬、低損耗和綠色節能的方向發展。去年國家還頒布了最新版的《TIA-942-A數據中心電信基礎設施標準》，對線纜材質、光纖連接器的規范和節能細則等做出闡述，但并未對智能布線系統的配置標準做出明確規定。
遵循TIA-942-A標準，為了實現高可用性、高帶寬等目標，企業在部署數據中心時出現了線纜、機柜和服務器密度越來越高的現象，甚至有廠商考慮在核心網絡應用虛擬化技術，這都意味著未來的網絡將越來越復雜，管理難度將會進一步加大。一般，傳統布線的管理采取的還是人工手動記錄的方式，但是隨著數據中心的不斷發展，帶寬也在不斷提升，這種傳統方式已經不能滿足現代的需求。據調查，59%的網絡意外停機發生在物理層，70%的網絡故障源于網絡布線。對于大型數據中心尤其是金融行業的數據中心來說，一分鐘的宕機將會帶來無法估量的損失。
經過十幾年的沉默期，智能布線在這兩年重新興起一定有其原因。在談到智能布線的活躍原因時，美國康普公司(以下簡稱“康普”)技術總監吳健認為有以下幾條：一、項目規模越來越大，擁有一兩萬個信息端口數的綜合布線系統已經很多，這使得布線系統的管理成本增高，成為用戶和系統集成商的負擔，他們需要一些智能化的手段來降低管理成本;二、數據中心日益演進，國內IT資源的管理已經相對成熟，而基礎設施管理相對混亂，這就催生了新型的解決方案;三、廠商加大了推廣力度，目前業內幾大布線廠商都在著力推廣智能布線，這也讓市場見到了曙光。中國綜合布線工作組組長張宜表示：“隨著云計算數據中心共享IT資源池的應用服務模式成功的案例越來越多，數據中心服務器虛擬化及網絡設備虛擬化技術應用越來越廣泛。采用虛擬化技術的數據中心網絡架構與傳統數據中心有較大的差異。云計算虛擬化數據中心為降低延時，普遍采用二層網絡架構，服務器端大量采用TOR(Top of Row)網絡架構。與傳統EOR(End of Row)不同，TOR網絡架構每個服務器機柜單獨配置接入層交換機，使得水平配線區HDA(計算機房內設置水平交叉連接設施的空間)與設備配線區EDA(計算機房內設備交叉連接設施的空間)融合在了一起，就需要在設備機柜的HDA配線設備與主配線區MDA(計算機房內設置主交叉連接設施的空間)處進行智能配線管理。”
在吳健看來，廠商對智能布線市場發展做出的貢獻不可忽視。近幾年來，以康普、美國泛達公司(簡稱“泛達”)、美國西蒙公司(簡稱“西蒙”)、泰科電子(TE Connectivity，以下簡稱“泰科”)為代表的布線公司無一例外地推出智能布線解決方案，或者升級原有方案。比如，康普的SYSTIMAX imVision智能化基礎設施管理系統、泛達的物理基礎設施管理(PIM)咨詢服務、西蒙的MapIT G2 智能基礎設施管理解決方案和泰科具有專利權的的QUAREO產品族等。
此外，“雖然目前智能布線尚未標準化，但是，物理基礎設施標準和管理規范的出臺和制定對智能布線的發展還是有一定的推動作用。”泛達大中國區技術經理梁俊告訴記者。據了解，2009年開始實行的《電子信息系統機房設計規范》(GB50174-2008)(簡稱“《規范》”)依照機房停機造成的后果嚴重程度將電子信息系統機房劃分為A、B、C三級，A級為最嚴重，B級次之，C級為最不嚴重。《規范》分別用“宜”和“可”表明了A、B級機房對智能布線系統的配置需求。ANSI/TIA-606-B“電信基礎設施的管理標準”和ISO/IEC14763-2:2012AIM也都明確提到了智能化趨勢以及主要訴求。2012年11月，中國綜合布線工作組發布了《智能布線系統設計與安裝技術白皮書》(簡稱“《白皮書》”)。
《白皮書》對常見的智能布線技術做了歸納總結，提到了各大布線廠商的共識，但也未涉及到標準化的問題。“目前國家對智能布線系統還沒有相關的規范與標準的編制計劃。”電子配線架、線纜和端口等硬件產品的非標準化也意味著，智能布線的技術和產品尚未成熟。盡管如此，國家、廠商和用戶還是在多方面推動智能布線的發展。吳健認為，雖然還沒有嚴格的成體系的標準，每個廠商的專利技術和配置風格存在差異，但是業界希望通過智能布線實現的功能是一致的。從數據中心和社會信息化的發展趨勢來看，智能布線是大勢所趨。
三種主流技術
智能布線可以為企業降低人力成本和基礎設施的管理成本，也避免了長時間宕機帶來的嚴重損失。那么，有哪些技術能夠實現智能布線呢?在吳健看來，目前的主流技術有三種：端口技術、鏈路技術和CPID技術，端口技術和鏈路技術是最早出現的兩種技術流派。
不同的技術風格，使用的跳線也有所不同。據吳健介紹，端口技術采用的就是標準8芯跳線，易于維護管理;鏈路技術采用了特殊跳線，與標準跳線相比，多了一根針，叫第九針，信息就是依靠它進行傳遞的;CPID技術的跳線與標準跳線無異，只是在跳線的水晶頭上會加入芯片以傳遞信息，但這種技術采用的水平纜和配線架與標準化的同等產品相比會有不同。康普的SYSTIMAX imVision智能化基礎設施管理系統是端口技術的代表，可應用環境比較廣泛，應用方式比較簡單且容易擴展，在敏捷度和靈活性方面都有出色表現。西蒙的MapIT G2 智能基礎設施管理解決方案采用了鏈路技術，整合了智能配線架、主控制器、分布控制器以及MapIT軟件。在銅纜配線架和光纖配線架里嵌有特殊的傳感器，并通過與跳線連接的第9針接觸端口上的傳感器來讀取配線架上每個端口的獨立的ID，然后將跳線連接狀態信息傳遞到主控制器。主控制器將此信息傳遞到運行MapIT軟件的服務器，MapIT軟件便可實時監測網絡的物理連接和設備連接的變化，并自動更新數據庫。泰科的QUAREO連接點技術可記錄每個光線和銅線連接點的實時狀態及其通過上游網管系統訪問全球數據庫的整體布線路徑，實現端到端的網絡生態系統的配置。
現在，所有布線廠商都在完善自己的硬件技術和體系，所以，目前這三種技術是長期并行活躍在市場之上。當然，如果將來三種技術能夠取長補短，相互融合，相信智能布線的硬件市場會有更好的發展。
安裝部署并不復雜
梁俊認為,有百分之七八十的網絡故障源自布線故障，所以部署智能布線很有必要。在他看來，智能布線的優勢集中體現在三個方面：一、自動形成日志;二、定期生成運維報告;三、協助用戶實現鏈路的自動管理。在傳統布線中，人工操作往往對網絡發生MAD(Move、Change、Add)的情況不能進行及時記錄和反饋，隨著變更次數的增多，端口使用情況越來越不明朗，造成端口和電力資源的浪費。智能布線系統能快速找出空閑端口，對鏈路做好管理工作。
智能布線的概念自十多年前就在中國市場出現，之所以經歷了很長時間的沉默期，高昂價格是主要因素。“1995年，一個24端口的配線架就要配合一臺以太網的交換器去進行管理，成本高昂，難以被市場接受。”張宜表示。除去價格因素外，很多用戶還會對智能配線部署過程的困難程度產生顧慮。其實，在傳統布線基礎上部署智能布線系統并沒有那么復雜，它只是增加了一些電子裝置，用戶只需將這些電子裝置裝到機架中，然后通過線纜傳遞信息即可。在外觀上，智能布線與傳統布線并沒有特別大的不同，只是在機柜中需要留出1U到2U的空間給電子裝置，還需要多留出至少一個電源插口的位置。在架構上，智能布線更加強調對配線設備的管理。張宜建議在水平配線與主干配線的配線模塊之間采用交叉的連接方式，也就是通過線纜跳線進行連接與互通。“當智能布線系統使用于數據中心時， 可以看出在主配線區MDA、中間配線區IDA、水平配線區HDA的配線設備也都采用交叉的連接方式。對于規模較大的數據中心建筑物內智能布線與傳統的布線系統會得到混合使用。”他告訴記者，“總之，在構架上智能布線與傳統的布線系統沒有改變，只是跳線和配線模塊的硬件在結構與性能上有很大的不同點。”
不同的技術，需要配置的電子配線架的數量和方式也不同，所以有單端配置和雙端配置之別。所謂單端配置，是指服務器端口映射到一組配線架，交換機端口無需映射，直接通過跳線連接;雙端配置是指兩組配線架分別是交換機端口和服務器端口的映射，而這兩組配線架通過跳線進行連接和通信。相比雙配而言，單配節約了一個電子配線架的成本。據泰科技術工程師馬平介紹，泰科的智能布線系統在配線機柜中應用了兩組智能配線架，收集兩組智能配線架上的連接信息：其中一組智能配線架作為交換機映射配線架，將交換機的端口延伸到該組配線架上;另外一組智能配線架作為水平映射配線架，將水平鏈路連接到該組配線架的后端模塊。應用跳線連接兩組智能配線架后，可檢測到智能配線架的連接信息，并結合SNMP功能檢測到整個鏈路的連接狀態。
數據中心對靈活性的要求較高，對布線系統的要求亦如此。在不影響網絡功能的前提下，能夠將原有的傳統布線系統升級為智能布線系統或者分期部署智能布線系統的解決方案，才能獲得大部分用戶的青睞。SYSTIMAX imVision智能化基礎設施管理系統就可以協助用戶隨時將非智能布線系統升級為智能布線系統。“SYSTIMAX imVision智能化基礎設施管理系統消除了傳統布線與智能布線之間的界限，能夠通過自有的電子升級條幫助用戶在智能布線系統和非智能布線系統之間來回轉換。”吳健說，“傳統布線安裝了電子升級條之后，就是智能布線;將其拆卸即得非傳統布線。”雖然現在有些方案能夠實現無縫升級，但是還有大部分產品不能如此操作，用戶在進行布線初期規劃時就必須在傳統布線和智能布線之間做出選擇，靈活性大大降低。各行各業尤其是IT行業都提倡從用戶的角度出發，為其制定可行性的良好體驗的方案，所以在不遠的將來，能夠在傳統布線和智能布線之間實現完美轉換的解決方案將會成為用戶的首選。
高密度環境下做好跳線維護
因為物理空間有限，現在大多數數據中心都追求高密度的設計，這也造成了網絡機柜和線纜密度的增加，不僅在外觀上比較混亂，還對數據中心的可靠性帶來威脅，往往會給人一種智能和高密度不可兼得的感覺。在馬平看來，智能布線雖然會增加線纜數量，但是通過良好的線纜、路由管理和規劃，將會比傳統布線更加適合高密度區域的線纜部署。
針對高密度的數據中心帶來的基礎網絡設施管理難度增加的問題，不同的廠商各出奇招。
泛達在電子配線架、線纜和色彩標識等幾個方面進行改造和管理。“第一，泛達為用戶提供角形配線架和垂直理線器。角形配線架不需要水平理線器，節省大量空間，可成倍提高密度，最高密度是傳統布線的4倍。第二，在高密度的環境下，泛達有色彩化的模塊和跳線等，通過視覺手段區別不同的應用，減少錯誤發生。色彩化是泛達產品的主要特色之一，便于用戶管理不同跳線。第三，針對銅纜和光纖，泛達開發了不同的跳線和模塊，也有不同的跳線鎖和模塊鎖，也有效避免了高密度情況下誤插和誤拔狀況的發生。”梁俊向記者介紹道。此外，泛達還為用戶提供專用工具，使其可以在高密度環境下輕易插拔跳線。
在MapIT G2智能基礎設施管理方案中，西蒙增加了角形配線架，將智能監控和角形配置結合在一起，便于高密度配線路由，且不再需要在機架上安裝額外的線纜管理器。據悉，新的24口、1U的角形智能配線架允許將跳線直接引入到垂直理線器，減少了配線架之間的水平理線器，從而節省了珍貴的機架空間，提高了數據中心的密度。
吳健向記者闡述了康普在協調高密度和智能化之間矛盾所做的努力：“模塊化是應對數據中心高密度的主要方式之一，所有高密度區域均采用模塊化處理，安裝和維護分模塊進行，不會相互干擾，而且升級改造也具有一定的靈活性;將固定空間以‘抽屜化’分層處理，垂直劃分成幾個可抽拉的互不干擾的幾層，跳線的連接和插拔被劃分到不同的區域進行，方便靈活。”
在數據中心的發展過程中，高密度是不可避免的趨勢。通常所說的高密度不只體現在物理空間方面，還體現在功率方面。數據中心功率密度與日俱增，對電力和制冷也提出了更高的要求。一個好的智能布線系統能夠對溫度、能源等因素進行實時監控，協助用戶做好數據中心的降溫和能源使用優化工作。從這個角度來看，在數據中心中，智能布線系統不僅能夠與高密度特性共存，而且還能彼此協調，相互支撐。
管理網絡是“靈魂”
智能布線系統由硬件和軟件組成，硬件是基礎，軟件是上層。如果說硬件設備構成了智能布線系統的“骨架”，由軟件組成的管理網絡則是其“靈魂”。張宜認為：“硬件和軟件是可以互動的雙向系統。管理軟件平臺與電子配線架之間通過控制器(信號接收或采集設備)實現互通，該控制器可能是一種，也可能是多種組合完成。”在智能布線系統中，管理軟件承擔著搜集、傳遞、存儲信息以及將信息以可視化的方式呈現給用戶的工作。
布線管理軟件通常包括數據庫軟件，將布線系統中的跳線連接關系、端口使用信息和信息節點的位置都存放在數據庫中，并以圖形的方式展現出來，使網管人員通過進行數據庫操作即可詳細了解布線系統的結構，方便了他們對跳線進行插拔變更處理。通過管理軟件，用戶對布線系統的維護、故障排查處理、工作交接變得簡單方便，提升了自身的管理效率，也大大降低了運營成本。
“智能布線系統的管理界面可以讓網絡管理人員輕松地對網絡點位信息，配線間跳線的連接，整條鏈路的信息等進行自動發現、記錄、監控和管理。”馬平表示，“一般的管理軟件包括網絡層次數據庫、工作區網絡點位平面圖、虛擬配線間圖形、鏈路連接跟蹤視圖、安全特性和報警軟件、自動的工作流程管理軟件等，這些軟件分別以樹形圖、平面圖和虛擬視圖等方式為用戶顯示點位信息，方便用戶查看、跟蹤網絡設備點位的連接信息，還能就跳線變動向用戶及時報警。”總而言之，智能布線管理軟件為企業提供了強大的自動工作流程管理系統，能夠被網絡使用人員、網絡規劃員、IT管理員和網絡操作人員共享。每個用戶可以通過一個簡單的用戶界面去完成各自唯一的經管理員指派的工作，降低了工作復雜性，提高了實際的工作效率。
前面提到，智能布線系統的部署安裝并不復雜，但是，管理軟件的安裝、調試和數據的導入對系統集成商而言卻是一種挑戰。在此階段，為了實現軟硬件同步，使信息以可視化的方式有效呈現，必須有專業人員專門操作。吳健說：“很多基礎數據庫需要人工初始導入數據，雖然系統集成商非常熟悉硬件的安裝流程，但是他們中的大部分在數據導入、圖形導入、命名規則的建立方面并不擅長，需要專業人員從事。”據了解，為方便用戶使用管理軟件，提升他們的用戶體驗，市場上一些顯示屏已經更換成現在大熱的觸控顯示屏。
鏈接：智能布線的三種主流技術
1.端口技術
在配線架的每個RJ45端口內，內置機械開關或者紅外光微型感應器等來裝置感應跳線的插拔，采用普通標準8芯跳線接入任一端配線架的端口，當跳線的RJ45插頭插入端口或拔除后，紅外監測端口狀態發生變化，實時記錄并發送變更狀態信息到連接配線架的管理單元或控制器，同時發送給軟件或數據庫中。
2.鏈路技術
在模塊化(光/銅)跳線內增加根檢測用銅導線，連通模塊化(光/銅)配線架集成的金屬傳感器裝置形成回路，跳線的插、拔動作所產生的回路通斷信號經相關信號采集設備收集并編碼后傳輸給后臺數據庫軟件，系統據此判斷現場跳線連接狀態的變化，從而實現跳線連接屬性變更的實時記錄。
3.CPID技術
技術核心是在標準的雙絞線銅纜RJ45及光纖LC、MPO布線系統連接器上嵌入微型芯片，而這些芯片中包含了與線纜及跳線唯一標識相關的信息，通過與系統配線架的配合使用，系統能夠自動識別和記錄線纜的連接以及與線纜相關的類型、顏色、長度、極性、連接次數等信息。
鏈接：智能布線系統的三代變革
1995年：第一代智能布線系統出現，布線箱取代了傳統配線架，采用電子化跳線，沒有實際跳線插拔，只需通過軟件即可控制跳線。但是，由于造價昂貴且斷電時無法工作少有人采用。
2000年：第二代智能布線系統出現，采用智能的配線架和跳線，增加了管理設備，以便從智能型配線架和智能型跳線采集管理信息。此外，管理軟件還能為用戶提供管理平臺，但仍須管理員現場操作。
近兩年：得益于數據中心的發展和用戶簡化網絡設施的需求，第三代智能布線系統在第二代的基礎上實現了和網絡設備的通信，即采用了電子配線架和電子配線架管理軟件，從而達到更完善的管理功能。
記者手記
采用智能布線系統需對人力成本做嚴謹評估
經過了十幾年的發展，這兩年智能布線迎來了它的“春天”。從1995年的第一代到現在的第三代，可以說智能布線系統的發展離不開數據中心的發展、廠商的大力推廣和用戶IT預算的增加，三者為它的成長創造了天時、地利與人和。
初看智能布線系統，人們想到的是諸多優勢：方便運營管理、加快應急防御措施的啟動、降低了人力成本等。但是，會有很多用戶產生質疑：硬件的部署和軟件的安裝雖然比較簡單，智能布線也減少了人力，但是，員工少了不一定是人力成本降低了，畢竟現有的管理軟件的調試和數據的導入需要由比較專業的員工完成，他們的雇傭成本比一般員工要高很多。針對這種顧慮，布線廠商需要不斷改造管理軟件，使其對不同層次的員工都能夠適用。用戶也需要針對自己所在行業、部署智能布線系統的緊迫程度、使用智能布線系統前后的投入產出比做一個嚴謹的評估之后再做選擇。
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